(57)【要約】【解決手段】大地１に所望の削掘溝２或いは削掘孔６を形成し、削掘溝２或いは削掘孔６に、純チタン或いはチタン合金により形成された板材４ａ或いは管体７ａを、複数、接続して形成された接地部材４Ａ、４Ｂ、７を埋設し、接地体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を構築したものである。【効果】接地体を構成する接地部材を、純チタン又はチタン合金により形成したので、耐腐食性が画期的に向上するとともに、腐食断線による接地部材の作り代えを皆無にすることができ、従って、接地の信頼性が向上するとともに、被接地体の保護を確実に行うことができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地部材が、純チタン又はチタン合金により形成されていることを特徴とする接地体。
【請求項２】
接地部材が、複数の板材を接続することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接地体。
【請求項３】
接地部材が、複数の管体を接続することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接地体。
【請求項４】
接地部材を構成する管体内に、導電性の良好な挿入体が挿入されていることを特徴とする請求項３に記載の接地体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業の属する技術分野】
本発明は、雷サージ等から建造物や電気機器等の被接地体を保護するための接地体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被接地体を雷サージ等から保護するために、大地に、水平方向に削掘溝を堀り、この削掘溝に、銅線や銅帯等からなる接地部材を直接に設置するか、又は、この接地部材に、カーボンとセメント等からなる接地抵抗低減材を配設し、その後、削掘溝を、大地を削掘した土壌により埋め戻して、接地体を構築していた。
【０００３】
また、大地に、深さ方向に削掘孔を穿設し、この削掘孔に、銅撚り線や、銅やメッキ処理された鉄等の金属材からなる管状の接地部材を配設し、その後、削掘孔を、大地を削掘した土壌により埋め戻して、接地体を構築していた。
【０００４】
接地体は、人体や被接地体の保護のために、被接地体の種類により、接地抵抗値が法規等により規定されており、また、被接地体の耐電圧等から低接地抵抗を必要とし、そのため、従来は、数十メートル以上、場合によっては、数百メートルに渡り削掘溝や削掘孔を削掘し、接地部材を埋設したり、或いは、接地部材を、縦横に幅広のメッシュ状に配設していた。
【０００５】
【特許文献】
上述した従来の技術は、特開平５−７４５０６号公報、特開平７−１５３５０３公報  、特開平８−３１４７２号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
被接地体に、最も好ましい接地体を構築するが、時に、予想を超えた短い期間で腐食が進行して接地部材を断線させることがある。特に、接地部材は、土壌の影響、即ち、大地抵抗率、酸性度、塩分濃度等により、腐食する度合いが大きく相違する。土壌の酸性度が高いほど、土壌の塩分濃度が高いほど、土壌の比抵抗の小さいほど、接地部材の腐食する度合いが激しく、また、直流電流が流れている等の箇所では、接地部材の腐食が促進されるという問題がある。
【０００７】
また、接地部材が、ガルバニック現象（電位差による電池作用を起こして腐食が促進される現象）によるガルバニック腐食が生じて断線を起こすという問題がある。
【０００８】
更に、深さ方向に配設された削掘孔に、接地部材を埋設する場合には、所定長さの銅管や鉄管を、複数本、継なぎ合わせて、接地部材を構成することになり、従って、接地部材が相当の重量となり、重機械が必要になるとともに、接地部材の設置時間が、長時間化し、且つ、工事費用が嵩むするという問題がある。
【０００９】
更にまた、メッシュ状に接地部材を配設する場合には、広い面積に格子状に接地部材を組み込んで構成をするため、大量の接地部材を使用するので大重量となり、運搬や設置作業の手間が煩雑となる問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来の接地体が有する課題を解決することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した問題を解決するために、第１には、接地体を構成する接地部材を、純チタン又はチタン合金により形成したものであり、第２には、接地体を構成する接地部材を、複数の板材を接続することにより構成したものであり、第３には、接地体を構成する接地部材を、複数の管体を接続することにより構成したものであり、第４には、接地体を構成する接地部材の管体内に、導電性の良好な挿入体を挿入したものである。
【００１２】
【実施例】
図１において、１は、大地であり、大地１には、少なくとも地表より、７５ｃｍ以上の深さに水平方向に掘削された削掘溝２が形成されている。削掘溝２の底部２ａに、カーボン繊維やカーボンとセメントの粉粒体等からなる接地抵抗低減材３が配設されており、削掘溝２の底部２ａに配設された接地抵抗低減材３上に、線状又は板状で、且つ、軽量で高耐食性に優れた純チタン又はチタン合金からなる長尺の接地部材４Ａを配設する。５は、接地部材４Ａを、図示されていない被接地体に接続するための接続導体である。その後、削掘溝２を、大地１を削掘した土壌により埋め戻す。なお、接地部材４Ａを、土壌により埋め戻す前に、接地部材４Ａの上部に、更に別の接地抵抗低減材３を配設し、その後、削掘溝２を、大地１を削掘した土壌により埋め戻すようにしてもよい。このようにして、接地体Ｅ１が構築される。
【００１３】
図２は、図１に示されている削掘溝２に代えて、大地１を、深さ方向に略垂直に数十メートル以上、掘削することにより形成された削掘孔６を使用したものである。銅管や鉄管の複数の管体７ａからなる接地部材７は、削掘孔６に配設され、その後、土壌により埋め戻される。接地部材７を構成する管体７ａは、上述した接地部材４Ａと同様に、軽量で高耐食性に優れ、且つ、強度が大きい純チタン又はチタン合金により形成されている。８は、接地部材７を、図示されていない被接地体に接続するための接続導体である。このようにして、接地体Ｅ２が構築される。
【００１４】
図１に示されている接地体Ｅ１を構成する接地部材４Ａは、一例として、図３に示されているように、純チタン又はチタン合金からなる帯状板材４ａから構成されている。一例として、帯状板材４ａは、幅４０ｍｍで、厚さ１ｍｍ程度であり、長さは３ｍ程度である。また、帯状板材４ａには、透孔４ｂが、所定の間隔で複数個が穿設されている。
【００１５】
上述したような帯状板材４ａの端部に穿設された透孔４ｂが重なるように、複数の帯状板材４ａを配設するとともに、重ねられた透孔４ｂに、ボルトＢを挿通するとともに、ボルトＢにナットＮを螺合させることにより、図４及び図５に示されているように、帯状板材４ａを所定数連結して、所望の長さの長尺の接地部材４Ａが構成されることになる。
【００１６】
図６及び図７には、帯状板材４ａからなる接地部材４Ａを、接続導体５に接続するための端子部材９が示されている。端子部材９は、正面形状が略Ｌ字状のＬ字金具９ａの垂直部９ａ１に、略円柱状の接続具９ｂの一端９ｂ１を取り付けて構成されているとともに、Ｌ字金具９ａの水平部９ａ２には、透孔９ａ３が穿設されている。端子部材９を構成するＬ字金具９ａは、上述した帯状板材４ａと同様に、純チタン又はチタン合金で形成されており、端子部材９を構成する接続具９ｂは、銅で形成されている。
【００１７】
接地部材４Ａを構成する端部に位置する帯状板材４ａの透孔４ｂと、端子部材９を構成するＬ字金具９ａの水平部９ａ２に穿設された透孔９ａ３とに、ボルトＢを挿通するとともに、ボルトＢにナットＮを螺合させることにより、接地部材４Ａを構成する端部に位置する帯状板材４ａに、端子部材９を取り付けるように構成されている。端子部材９の接続具９ｂには、接続導体５が接続されるとともに、端子部材９の接続具９ｂには、防水機能が施される。
【００１８】
図８及び図９には、本発明の別の実施例の接地部材４Ｂが示されている。
【００１９】
この実施例の接地部材４Ｂは、図３〜図７に示されている接地部材４Ａと基本的には同じであるが、この実施例の接地部材４Ｂにおいては、長さの異なる帯状板材４ａが、複数枚使用されており、この接地部材４Ｂには、帯状板材４ａが重ねられた部分が存在する。図８及び図９には、一番長い帯状板材４ａ１の上に、中間の長さを有する帯状板材４ａ２が重ねられ、中間の長さを有する帯状板材４ａ２の上に、一番短い帯状板材４ａ３が、それぞれの帯状板材４ａ１、４ａ２、４ａ３の一端が揃うように重ねられている例が示されている。端子部材９側に位置する部分においては、３枚の帯状板材４ａ１、４ａ２、４ａ３が重ねられており、また、３枚の帯状板材４ａ１、４ａ２、４ａ３が重ねられている部分Ａ１に隣接する部分Ａ２においては、２枚の帯状板材４ａ２、４ａ３が重ねられている。帯状板材４ａ１、４ａ２、４ａ３は、透孔４ｂが重なるように配設されているとともに、重ねられた透孔４ｂに、ボルトＢを挿通するとともに、ボルトＢにナットＮを螺合させることにより長尺の接地部材４Ｂが構成されることになる。他の構成は、図３〜図７に示されている接地部材４Ａと同じであるので、詳細な説明は省略する。なお、帯状板材４ａの重ね枚数や、その配置については、上記の実施例に限定されることなく、適宜、設定することができる。
【００２０】
図１０には、図２に示されている接地体Ｅ２を構成する接地部材７の管体７ａが示されており、この管体７ａの材質も、純チタン又はチタン合金である。一例として、管体７ａは、外径φ４０ｍｍ程度、肉厚１〜１，５ｍｍ程度、長さ３ｍ程度に形成されている。管体７ａの一方の端部外周には、ねじ部７ａ１が形成されており、管体７ａのもう一方の端部内周には、前記のねじ部７ａ１と螺合するねじ部７ａ２が形成されている。一対の管体７ａは、一方の管体７ａの端部外周に形成されたねじ部７ａ１と、もう一方の管体７ａの端部内周に形成されたねじ部７ａ２とを螺合させることにより、連結されるように構成されている。このように、管体７ａを所定数連結することにより、所望の長さの接地部材７が構成されことになる。
【００２１】
図１１には、管体７ａからなる接地部材７に、接続導体８を接続するための端子部材１０が示されている。端子部材１０は、鍔部１０ａを有しており、鍔部１０ａの相対する端面の一方の端面１０ａ１には、外周に、ネジ部１０ｂ１が形成された筒部１０ｂが連接されており、また、鍔部１０ａの相対する端面のもう一方の端面１０ａ２には、略円筒状の接続具１０ｃが連接されている。筒部１０ｂのネジ部１０ｂ１を、管体７ａの端部内周に形成されたねじ部７ａ２に螺合させることにより、端子部材１０を、管体７ａに取り付けることができるように構成されている。端子部材１０を構成する鍔部１０ａと筒部１０ｂは、純チタン又はチタン合金で形成されており、端子部材１０を構成する接続具１０ｃは、銅で形成されている。端子部材１０の接続具１０ｃには、接続導体８が接続されるとともに、端子部材１０の接続具１０ｃには、防水機能が施される。
【００２２】
図１２には、接地部材７を用いた他の接地体Ｅ３が示されている。
【００２３】
この接地体Ｅ３においては、接地部材７を構成する管体７ａ内に、銅撚り線１１が挿入されている。このような構成を有する接地体Ｅ３は、管体７ａ内に、銅撚り線１１が挿入されているので、銅撚り線１１が、土壌と直接に接触しておらず、且つ、管体７ａの接合箇所及び端末部に、密封処理を施すことにより、銅撚り線１１が腐食するようなことがなく、従って、管体７ａと同様の寿命が得られるとともに、純チタン又はチタン合金からなる管体７ａにより、導電体の抵抗を小さくすることができ、大電流の接地体Ｅ３が得られる。
【００２４】
なお、図２に示されている削掘孔６に、複数の管体７ａからなる接地部材７を設置する場合、削掘孔６と接地部材７との間に、接地抵抗低減材を充填するとよい。接地部材７の上端に位置する管体７ａから、接地部材７内に接地抵抗低減材を注入し、接地抵抗低減材を、下端に位置する管体７ａの下部に穿設された、図２に示されている注入孔７ａ３から、削掘孔６と接地部材７との間に形成されている間隙に排出させることにより、削掘孔６と接地部材７との間に、接地抵抗低減材を充填することができる。なお、上端に位置する管体７ａには、防水処理を施すとよい。
【００２５】
上述したように、接地部材４Ａ、４Ｂ、７を、純チタン又はチタン合金からなる帯状板材４ａや管体７ａを、複数、接続することにより形成したので、加工性に劣るチタン材を極めて容易に、接地体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を構成する接地部材４Ａ、４Ｂ、７として利用することができる。
【００２６】
また、帯状板材４ａの重ね合わせ枚数を、任意に選択して、接地部材４Ｂの容量を、適宜、変えることができる。
【００２７】
更に、管体７ａ内に、銅撚り線１１を配設することにより、銅材等に劣る電流特性にも、十分に対応できる接地体Ｅ３を構築することができる。
【００２８】
更にまた、純チタン又はチタン合金により、接地部材４Ａ、４Ｂ、７を構成する帯状板材４ａや管体７ａを形成したので、耐腐食性が画期的に向上するとともに、腐食断線による接地部材４Ａ、４Ｂ、７の作り代えを皆無にすることができ、従って、接地の信頼性が向上するとともに、被接地体の保護を確実に行うことができる。
【００２９】
なお更、接地部材４Ａ、４Ｂ、７を構成する帯状板材４ａや管体７ａを、純チタン又はチタン合金により形成したので、接地部材４Ａ、４Ｂ、７の重量を、軽減化することができ（本発明においては、従来の銅管の場合の１／２０程度である。）、従って、接地体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の構築時間の短縮化や接地部材４Ａ、４Ｂ、７の輸送コストの低減化を実現することができる。
【００３０】
上述した接地部材４Ａ、４Ｂ、７を構成する帯状板材４ａや管体７ａを形成するチタン合金は、接地部材４Ａ、４Ｂ、７の重量の軽減化を考慮して、純チタンの含有率が、５０％以上であることが好ましい。
【００３１】
上述した実施例には、管体７ａ内に、銅撚り線１１を配設した例が示されているが、撚り線に限らず、棒状や管状の銅線とすることも、また、導電性が良好のものであれば、銅に限らず、アルミニウム等の適当な材質からなる挿入体を挿入することができる。
【００３２】
【発明の効果】
接地体を構成する接地部材を、純チタン又はチタン合金により形成したので、耐腐食性が画期的に向上するとともに、腐食断線による接地部材の作り代えを皆無にすることができ、従って、接地の信頼性が向上するとともに、被接地体の保護を確実に行うことができる。
【００３３】
複数の板材或いは管体を接続することにより、接地部材を構成したので、加工性に劣るチタン材を用いて、所望の長さの接地部材を、極めて容易に作製することができる。
【００３４】
管体内に、導電性の良好な挿入体を挿入したので、挿入体が腐食するようなことがなく、従って、管体と同様の寿命が得られるとともに、純チタン又はチタン合金からなる管体により、導電体の抵抗を小さくすることができ、大電流の接地体が得られる。
【００３５】
接地部材を、複数の板材或いは管体を接続することにより形成したので、加工性に劣るチタン材を極めて容易に、接地部材として利用することができる。
【００３６】
接地部材を構成する管体内に、導電性の良好な挿入体を挿入したので、銅材等に劣る電流特性にも、十分に対応できる接地体を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の接地体を大地に掘削された削掘溝に配設した状態の一部断面を含む斜視図である。
【図２】図２は、本発明の接地体を大地に掘削された削掘孔に配設した状態を示す垂直断面図である。
【図３】図３は、本発明の接地体の接地部材を構成する帯状板材の平面図である。
【図４】図４は、本発明の接地体の接地部材を構成する帯状板材を接続した状態の平面図である。
【図５】図５は、本発明の接地体の接地部材を構成する帯状板材を接続した状態の正面図である。
【図６】図６は、本発明の接地体を構成する接地部材に接続される端子部材の平面図である。
【図７】図７は、本発明の接地体を構成する接地部材に接続される端子部材の正面図である。
【図８】図８は、本発明の別の実施例の接地体の接地部材を構成する帯状板材を接続した状態の平面図である。
【図９】図９は、本発明の別の実施例の接地体の接地部材を構成する帯状板材を接続した状態の正面図である。
【図１０】図１０は、本発明の更に別の接地体の接地部材を構成する管体の正面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示されている接地部材を構成する管体に接続される端子部材の正面図である。
【図１２】図１２は、本発明の更にまた別の接地体の部分正面図である。
【符号の説明】
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３・・・・・・・・・接地体
４Ａ、４Ｂ・・・・・・・・・・・・接地部材
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・帯状板材
１・・・・・・・・・・・・・・・・大地
２・・・・・・・・・・・・・・・・削掘溝
６・・・・・・・・・・・・・・・・削掘孔
７・・・・・・・・・・・・・・・・接地部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・管体
９、１０・・・・・・・・・・・・・端子部材
１１・・・・・・・・・・・・・・・銅撚り線（挿入体）
【図１】
2005019363.tif 000003
【図２】
2005019363.tif 000004
【図３】
2005019363.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005019363.tif 000011
【図１０】
2005019363.tif 000012
【図１１】
2005019363.tif 000013
【図１２】
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